實(shí)驗(yàn)室環(huán)保系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室環(huán)保系統(tǒng)
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)大量使用化學(xué)藥品,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢液、固體廢物,對(duì)環(huán)境造成污染。近年來(lái),隨著人們環(huán)保意識(shí)和法律意識(shí)的增強(qiáng),化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的污染問(wèn)題備受關(guān)注。對(duì)于廢氣、廢液、固體廢物、噪聲、放射性等污染物排放頻繁、超出排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室,要安裝符合很環(huán)境保護(hù)要求的污染治理設(shè)施,保證達(dá)標(biāo)排放;嚴(yán)禁把廢氣、廢液、廢渣和廢棄化學(xué)品等污染物直接向外界排放。
為了降低實(shí)驗(yàn)室對(duì)環(huán)境的污染,應(yīng)把實(shí)驗(yàn)室環(huán)保系統(tǒng)納入實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)中,使之成為實(shí)驗(yàn)室必不可少的一部分,從而有利于觀測(cè)落實(shí)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染的防治措施,在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下,用無(wú)毒害無(wú)污染或低毒害、低污染的實(shí)際替代毒性較強(qiáng)的試劑,在一些特定實(shí)驗(yàn)要用到毒性藥品時(shí),一定要用封閉的收集桶收集廢液。全面推行綠色科學(xué)、清潔實(shí)驗(yàn)。
一、實(shí)驗(yàn)室廢氣
1、廢氣的組成與危害
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)空氣污染物的種類很多,成分復(fù)雜,排放具間歇性,主要空氣污染物包括有機(jī)氣體和無(wú)機(jī)氣體兩大類。有機(jī)氣體包括四氯化碳、甲烷、乙醚、乙硫醇、苯、醛類等。無(wú)機(jī)氣體包括一氧化氮、二氧化氮、鹵化氫,硫化氫、二氧化硫等。
這些氣體直接排放到大氣中,會(huì)家具酸雨的形成,構(gòu)成嚴(yán)重的社會(huì)公害,人如果吸入較多會(huì)造成直接傷害。
2、實(shí)驗(yàn)室廢氣處理方法
目前對(duì)氣態(tài)污染物的處理方法一般可分為濕法和干法兩大類,具體需要根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣的特點(diǎn)來(lái)選擇高效率、低成本的方法。
(1)濕法廢氣處理。濕法廢氣處理采用酸霧凈化塔進(jìn)行廢氣處理,適于凈化氯化氫氣體(HCI)、氟化氫氣體(HF)氨氣(NH
3)、硫酸霧(H
2SO
4)、鉻酸霧(CrO
3)、氰化氫酸氣體(HCN)、硫化氫氣體(H
2S)、低濃度的NO
x廢氣等水溶性氣體,具備凈化效果好、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、耐腐蝕、抗老化性能好、安裝、運(yùn)輸、維修管理方便、設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、一次性投資少等特點(diǎn),因而廣泛應(yīng)用于對(duì)奇臺(tái)污染物的處理。
酸霧凈化塔適應(yīng)于高層建筑屋面上安裝,工作原理是酸霧廢氣由風(fēng)機(jī)壓入凈化塔,經(jīng)過(guò)噴霧及填料層,廢氣與氫氧化鈉吸收中和液進(jìn)行氣液兩相充分接觸吸收中和反應(yīng),酸霧廢氣經(jīng)過(guò)凈化后,在經(jīng)脫液層脫液處理,然后排入大氣。凈化后的酸霧廢氣可低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
(2)干法廢氣處理。干法廢氣處理是指氣體混合物與多孔性固體接觸時(shí),利用固體表面存在的未平衡的分子引力或者化學(xué)鍵力,把混合物中某一組分或某些組分吸附在固體表面上的過(guò)程。具有吸附作用的固體稱為吸附劑,該方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但是因吸附劑的物化性能不同,具有較強(qiáng)的針對(duì)性,所以處理含不同有害物質(zhì)的廢氣須配置不同理化性能的吸附劑,才能起到良好的氣體凈化作用;如果廢氣通過(guò)吸附劑的時(shí)間較短,廢氣中有害物質(zhì)的含量過(guò)高,廢氣凈化的效果就會(huì)不理想;在廢氣通過(guò)吸附介質(zhì)時(shí),由于氣流受固體介質(zhì)的阻擋作用,須增加風(fēng)機(jī)的功率才能保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常風(fēng)速。吸附劑需要定期更換或作再生處理才能保證吸收裝置的正常運(yùn)行。所以,該方法在實(shí)際應(yīng)用中需要投入一定的費(fèi)用和人力,此種方法一般用于廢氣中有害物質(zhì)的種類相對(duì)穩(wěn)定且含量較低的廢氣處理,這樣便于采用一種有針對(duì)性的吸附劑。
干法廢氣處理一般采用有機(jī)氣體活性炭吸附裝置,其原理時(shí)活性炭具有很多微孔及很大的表面積,依靠分子引力和滿習(xí)慣作用,能使溶劑蒸汽和揮發(fā)性物質(zhì)吸附于其表面,又根據(jù)不同物質(zhì)沸點(diǎn),用蒸汽將吸附物質(zhì)析出。當(dāng)采用蒸汽為解除吸介質(zhì)時(shí),析出的有機(jī)溶劑蒸汽與水蒸氣儀器通過(guò)冷凝器凝結(jié),進(jìn)入分離桶經(jīng)分離后回收有機(jī)溶劑。
二、實(shí)驗(yàn)室廢水
1、廢水的組成與危害
實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢水包括多余的樣品、標(biāo)準(zhǔn)曲線及樣品分析殘液、失效的貯藏液和洗液、大量洗滌水等。幾乎所有的常規(guī)分析項(xiàng)目都不同程度存在著廢水污染問(wèn)題。這些廢水中成分包羅萬(wàn)象,包括最常見(jiàn)的有機(jī)物、重金屬離子和有害微生物等及相對(duì)少見(jiàn)氰化物、細(xì)菌、毒素、各種農(nóng)藥殘留、藥物殘留等。
含有超標(biāo)重金屬的廢水一旦排到干凈下流,就會(huì)污染大片水源。由于這種受重金屬污染的水在顏色、氣味等反面與正常水沒(méi)有差別,一旦用這些水來(lái)灌溉,必然會(huì)讓土壤及農(nóng)作物成為重金屬污染對(duì)象。人食用在重金屬污染的土壤上種出來(lái)的農(nóng)作物,很容易受到重金屬的毒害。
2、廢水的處理方法
一般有物理法、化學(xué)法、生物法。物理法主要利用物理作用以分離廢水中的懸浮物;化學(xué)法主要利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)處理廢水中的溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì);生物法是去除廢水中的膠體和溶解中的有機(jī)物質(zhì)。上述三種基本處理方法各有其特點(diǎn)和適用條件。在廢水排入地面水中要按排放要求來(lái)確定處理程度,同時(shí)應(yīng)結(jié)合水體的自凈能力,通常根據(jù)有害物質(zhì)和溶解氧的指標(biāo)來(lái)確定水體的容許符合,即排入水體的容許濃度。
(1)對(duì)酸性廢水的處理。利用堿性廢水進(jìn)行中和,使混合廢水pH值接近中性;在酸性廢水中投加中和劑,酸性廢水通過(guò)堿性濾層過(guò)濾中和。
(2)對(duì)堿性廢水的處理。利用酸性廢水進(jìn)行中和,在堿性物質(zhì)中投放酸性中和劑;向堿性廢水中鼓入煙道廢氣(酸性氣體二氧化碳或二氧化硫);利用水中二氧化碳中和堿性廢水。
(3)對(duì)綜合廢液的處理。采用“水質(zhì)均化+中和過(guò)濾→中和混凝→置換內(nèi)電解→生物吸附池→沉淀池和清水池”工藝進(jìn)行處理。在廢水處理中,為了保護(hù)pH值在線控制系統(tǒng),采用中和過(guò)濾技術(shù),保證酸堿廢水能穩(wěn)定達(dá)標(biāo),并節(jié)省了藥劑。采用組合式填料實(shí)現(xiàn)污泥固定化;消毒處理工段采用先進(jìn)的臭氧發(fā)生器消毒;污泥消化采用脈沖布水器布水實(shí)現(xiàn)污泥減量化。該工藝可以對(duì)復(fù)雜的有機(jī)物進(jìn)行分解,能穩(wěn)定處理實(shí)驗(yàn)廢水中產(chǎn)生藥劑對(duì)廢水的影響。并且該工藝運(yùn)行費(fèi)用低,管理方便,適應(yīng)范圍廣。
通過(guò)合理布局,精良減少占地面積;做好綠化設(shè)計(jì),對(duì)污水站進(jìn)行合理的規(guī)劃,使之成為實(shí)驗(yàn)室中心的一處景觀。
(4)對(duì)特殊廢水的處理。凡含有放射性核素的廢水,應(yīng)根據(jù)核素的半衰期長(zhǎng)短,分為長(zhǎng)壽命和短壽命兩種放射性核素廢水,并應(yīng)分別進(jìn)行處理,長(zhǎng)壽命放射性核素,且放射性濃度又較高的廢水,應(yīng)將廢水集中存放,帶到一定數(shù)量后,采用凈化法處理;凈化過(guò)程中產(chǎn)生的少量濃縮液,可采用固化法處理;短壽命放射性核素廢水,應(yīng)采用貯存法處理;含有放射性核素的廢水處理,應(yīng)符合現(xiàn)行的GB 8703-88《輻射防護(hù)規(guī)定》的規(guī)定;生物安全4級(jí)和生物安全3級(jí)實(shí)驗(yàn)室的污水,必須進(jìn)行消毒處理,經(jīng)處理后,污水應(yīng)符合《醫(yī)院污水排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。
三、實(shí)驗(yàn)室固體廢物
實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的固體廢物包括多與樣品、分析產(chǎn)物、消耗或破損的實(shí)驗(yàn)用品、殘留或失效的化學(xué)試劑等。這些固體廢物成分復(fù)雜,涵蓋各類化學(xué)、生物污染物,尤其是不少過(guò)期失效的化學(xué)試劑,處理稍有不慎,很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事故。
為防止實(shí)驗(yàn)室的污染擴(kuò)散,對(duì)實(shí)驗(yàn)室固體廢物的一般處理原則為分類收集、存放、處理。盡可能采用廢物回收以及固化、焚燒處理,在實(shí)際中選擇合適的方法進(jìn)行檢測(cè),盡可能減少?gòu)U物量、減少污染。廢棄物排放應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。
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